架构宣言: MDA 实战

在这一期文章中，把已经学到的关于 MDA 的知识应用于实践，了解如何使用开放源码的模型驱动架构（MDA）工具来简化 Spring-Hibernate 的开发。

<!--START RESERVED FOR FUTURE USE INCLUDE FILES--><!-- include java script once we verify teams wants to use this and it will work on dbcs and cyrillic characters --> <!--END RESERVED FOR FUTURE USE INCLUDE FILES-->

我最近的几个专栏提供了 MDA 技术的背景知识。在这一期文章中，随着我介绍如何用一个叫做 AndroMDA 的开放源码 MDA 工具构建简单的应用程序，您将看到 MDA 在实践中如何工作。我将用 AndroMDA 构建一个管理汽车的应用程序。Spring 将充当应用程序用户界面的基础，Hibernate 将充当持久性框架。应用服务器是 JBoss。

这篇文章的目的不是为了提供所使用的工具或技术的详细信息，而是提供应用 MDA 技术的体验。请参阅 下载一节 获得示例应用程序的完整源代码。请参阅 参考资料 下载 AndroMDA 和 JBoss，它们是运行示例所需要的软件。

开始

AndroMDA 使用 XML 元数据交换（XML Metadata Interchange，XMI）文件格式的输出，几乎所有的建模工具都基于特定于平台的 cartridge 生成应用程序的源代码。针对这个示例的目的，我将采用特定于 Spring 和 Hibernate 的 cartridge。对于实际的 MDA 建模，我可以采用任何能导出（或保存）标准 XMI 的工具。AndroMDA 的主页上推荐了一些免费或几乎免费的工具，但是它没有限定自己只能与这些工具一起工作。

有些 MDA 工具声称可以从统一建模语言（UML）的模型生成完整应用程序，有些则侧重于消除多数冗余的编码任务。AndroMDA 属于后一类。在应用程序中，我需要编写大约 10 行代码，所以可以说 AndroMDA 将为我生成 95％ 的代码。

请参阅 参考资料 下载 AndroMDA。您将注意到 AndroMDA 采用 Maven（一个类似于 Ant 的开放源码工具）管理安装和一般性应用。AndroMDA 也可以和 Ant 一起使用，但是对于这个示例的目的，我建议采用 Maven。使用开放源码工具可以保证每个人都能使用这个示例。

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用例

示例应用程序包含三个用例，如图 1 所示：列出汽车（List Car）、添加汽车（Add Car）和删除汽车（Remove Car）。所有这些用例的都标记为 AndroMDA <<FrontEndUseCase>> 类型的 构造型（stereotype），这告诉工具这个用例与最终用户相关，应当添加到用户界面。<<FrontEndApplication>> 构造型告诉 AndroMDA 该用例必须在应用程序的第一页上活动。

图 1. 示例应用程序的用例图

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活动图

建立了用例之后，下一步是画出每个用例的活动图。活动图 描述了每个用例内部发生的情况。重点是必须为每个活动图创建（并分配）一个控制器类。控制器类只是一个普通的类，它惟一的任务就是把来自 UI 的调用转发到业务逻辑层（即，应用程序的服务）。

图 2 是 List Cars 用例的活动图。当用户请求汽车列表时，应用程序得到数据库中的所有汽车。图中第一个状态的 getAllCars() / defer 是对控制器类方法的引用。图中的过渡把 Collection 传递给下一状态，这将在应用程序界面上显示数据。在第二个状态之后，用户可以选择 Add Car 或 Remove Car，或者再次列出汽车。

图 2. List Cars 用例的活动图

在图 3 中可以看到 Add Car 用例的活动图，它有点不同。在这个图中，最有意思的部分是从 Enter New Car 到 Store New Car 的过渡。过渡有一个信号，叫做 addNewCar，它有三个参数。使用这个信息，AndroMDA 可以知道 Web 界面需要从用户请求这些参数。在图的最后一个状态中，我用控制器类的 createCar() 方法把数据传递给应用程序的业务逻辑。

图 3. Add Car 用例的活动图

第三个活动图与第二个类似。请参阅 下载一节 下载并研究整个模型。

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类图

类图 记录构成模型的所有类。在查看应用程序生成的文件时，可发现比类图中看到的更多的类和文件。幸运的是，这类支持类和文件，只有开发特定平台的 cartridge 的架构师和程序员才需要考虑（例如示例使用的 Spring 和 Hibernate 的 cartridge）。像 AndroMDA 这样的工具提供了 cartridge，并负责从它们生成文件，所以您可以把精力集中在应用程序建模上。

在图 4 所示的图的底部，是 Car 类。它加上了 <<Entity>> 构造型的标记，这告诉 AndroMDA 它是一个 Hibernate 实体。使用 Hibernate cartridge 意味着不用担心应用程序持久性的处理：它是自动生成的。Cars 类加上了 <<Service>> 构造型的标记。这意味着它是业务逻辑层的一部分，业务逻辑用实体向其他层和同一层的类提供服务。在图的顶部是控制器。可以看到，应用程序需要三个控制器分别处理三个用例。

图 4. 示例应用程序的类图

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使用 AndroMDA

设计了应用程序模模型之后，就可以开始使用 AndroMDA 了。对于入门者来说，可以用它检测模型是否有误。只要进入项目的根目录，并调用

maven

如果环境设置正确，Maven 会从 Internet 下载必要的包，生成源代码文件，并编译好一切。如果模型有错，那么会得到消息。在第一次启动 AndroMDA 之后，可以把调用变成

maven -o

这样会使用现有的包，但偶尔也会提示包已经过时。

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手工编码

AndroMDA 生成了应用程序的许多文件，但是我仍然需要做些手工编码。我需要手工编码的四个文件如下：

\core\src\..\CarsImpl.java
\web\src\..\ListCarsControllerImpl.java
\web\src\..\add\AddCarsControllerImpl.java
\web\src\..\remove\RemoveCarsControllerImpl.java

在清单 1 中，我手工编码到 CarsImpl.java 文件（它实现了 Services 类）中的行用 粗体 标记。

清单 1. 需要一些手工编码 ...

public class CarsImpl
    extends com.dace.cars.CarsBase
{
    /**
     * @see com.dace.cars.Cars#getAllCars()
     */
    protected java.util.Collection handleGetAllCars()
        throws java.lang.Exception
    {
return this.getCarDao().findAll();
    }
    /**
     * @see com.dace.cars.Cars#removeCar(java.lang.String)
     */
    protected void handleRemoveCar(java.lang.String id)
        throws java.lang.Exception
    {
this.getCarDao().remove(Long.valueOf(id));
    }
    /**
     * @see com.dace.cars.Cars#createCar(java.lang.String, java.lang.String, int)
     */
    protected void handleCreateCar(java.lang.String make, java.lang.String model, int year)
        throws java.lang.Exception
    {
this.getCarDao().create(model, year, make);
    }
}

可以看到，我并不需要很多手工编码。清单 2 显示了我写入 ListCarsController.java 文件的 getAllCars() 方法体中的内容。

清单 2. getAllCars() 方法

        try
        {
        	form.setCars(this.getCars().getAllCars());
        }
        catch (Exception ex)
        {
            ex.printStackTrace();
            throw new RuntimeException(ex);
        }

请 下载示例，自行查看其余的修改。

配置 JBoss

我需要对 JBoss 的配置稍做修改，以便它能与 Hibernate 一起工作。首先，要检查是否启用了服务器的 HSQLDB TCP 连接。然后，编辑 [JBOSS_HOME]/server/[SERVER_NAME]/deploy/hsqldb-ds.xml 并取消两个元素的注释，其中一个属于连接：

<connection-url>jdbc:hsqldb:hsql://localhost:1701</connection-url>		

另一个属于 Mbean：

<mbean code="org.jboss.jdbc.HypersonicDatabase"
     name="jboss:service=Hypersonic">
     <attribute name="Port">1701</attribute>
     <attribute name="Silent">true</attribute>
     <attribute name="Database">default</attribute>
     <attribute name="Trace">false</attribute>
     <attribute name="No_system_exit">true</attribute>
</mbean>

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部署应用程序

不管您是否相信，用 AndroMDA 构建应用程序就是这么简单！我要做的只是设计和建模应用程序，以及少量手工编码，然后就基本可以了。在可以部署示例之前，我需要为它创建数据库。要跟上这部分，请确保桌面上正在运行 JBoss，环境设置也配置正确（即 JBOSS_HOME）。然后转到自己项目的根目录，并输入：

maven create-schema

现在，在自己项目的根目录中输入以下命令，就可以部署应用程序了：

maven deploy

假设一切正常，将得到一条 BUILD SUCCESSFUL 消息。

现在应当可以浏览 http://localhost:8080/cars，使用应用程序了。

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应用程序架构

到最后才讨论应用程序架构看起来可能不合常规，但是对于这类开发来说这么做是有意义的。因为我使用 AndroMDA 和它的 cartridge 生成应用程序，所以在最后我应当看看整体效果。如果您还没有这么做，请 下载 示例项目并现在就研究它。

像应用程序本身一样，架构也非常简单。\core\target\ 目录包含持久性和业务逻辑类。Car 实体类是 Hibernate 实体，Cars 服务类是一个无状态会话 bean。所有必要的文件和接口都是生成的。UI 层可以在 \web\target\ 目录中找到。应用程序的 Java 服务器页面（JSP）和级联样式表（CSS）文件以及控制器类都在那里。包含整个应用程序的文件位于 \app\target\。

图 5 显示了应用程序在 Web 浏览器中看起来的效果。

图 5. 示例应用程序的主屏幕

示例包 包含汽车管理应用程序的 UML 模型和实现类，所以只需要设置环境变量，并针对项目运行 AndroMDA，就可以看到它的工作方式。

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结束语

通过一个简单的示例，我演示了使用 AndroMDA 构建典型的 Web 企业应用程序。Spring-Hibernate 应用程序的多数代码是由 Spring 和 Hibernate 的 cartridge 基于我的模型生成的；我只手工编码了几行代码，并且这些代码也毫不困难。

显然，应用程序越复杂，开发起来就越不简单。包含成百上千个类的应用程序不会像这里演示的程序那样简单。但另一方面，通过使用 AndroMDA 或类似的 MDA 工具，可以把这类程序极大地简化。请参阅 参考资料，学习关于 MDA 和 AndroMDA 的更多内容。